KR100791681B1 - 포토 리소그래피 공정 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포토 리소그래피 공정을 최적 공정 조건에 따라 수행하도록 제어한다는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 중에 PM(Preventive Maintenance) 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 PM 리셋 동작을 수행하여 이전 공정 조건을 모두 삭제하고, 포토 리소그래피 공정의 샘플링 공정을 수행하는 종래 방법과는 달리, 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하며, 산출된 최적 공정 조건에 따라 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 입력 포토 공정 조건, 출력 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출하고, 추출된 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하며, 재산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행함으로써, PM 리셋 동작 시 이전 공정 조건을 이용하여 최적 공정 조건을 재산출하여 다음 포토리소그래피 공정을 효과적으로 제어할 수 있는 것이다.
포토 리소그패피(Photo Lithography), APC(Advanced Process Control) 시스템, PM(Preventive Maintenance), 오버레이 측정, 정렬 센서

Description

포토 리소그래피 공정 제어 시스템 및 그 방법{PHOTO LITHOGRAPHY PROCESS CONTROL SYSTEM AND METHOD USING BY IT}
도 1은 종래에 따라 포토 리소그래피 공정을 수행하는 과정을 나타낸 플로우차트,
도 2는 종래에 따른 PM(Preventive Maintenance) 데이터를 설정하는 메뉴 화면을 예시한 도면,
도 3은 종래에 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하는 것을 예시한 도면,
도 4는 본 발명에 따라 포토 리소그래피 공정을 제어하는데 적합한 포토 리소그래피 공정 제어 시스템의 블록 구성도,
도 5는 본 발명에 따라 포토 리소그래피 공정을 제어하는 과정을 나타낸 플로우차트,
도 6은 본 발명에서 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하는 것을 예시한 도면
본 발명은 포토 리소그래피 공정을 제어하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포토 리소그래피 공정을 수행하기 위한 최적 공정 조건을 산출하고, 이를 이용하여 다음 포토 리소그래피 공정을 제어하는데 적합한 포토 리소그래피 공정 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자의 제조 과정은 증착 공정, 식각 공정 및 이온 주입 공정 등의 공정들을 포함한다.
즉, 반도체 소자는 웨이퍼 상에 다결정막, 산화막, 질화막 및 금속막 등과 같은 여러 층의 박막을 증착한 후에 사진 공정, 식각 공정 및 이온 주입 공정 등을 통해 패턴을 형성하는데, 포토 리소그래피(Photo Lithography) 공정은 포토마스크를 이용하여 원하는 반도체 소자의 패턴을 웨이퍼 상에 형성시키는 반도체 제조 과정의 핵심 기술이다.
이러한 포토레지스트 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에서 패턴을 형성한 후 오버레이 장비를 통해 패턴간의 정렬도를 측정하고, CD SEM 장비를 이용하여 패턴의 임계치수(CD : Critical Dimension)를 측정한다.
도 1은 종래에 따라 포토 리소그래피 공정을 수행하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 1을 참조하면, APC(Advanced Process Control) 시스템을 통해 포토 리소그래피 공정(포토 공정)을 수행하기 위한 공정 조건을 제공하고, 이에 따라 입력 포토 공정 조건을 이용하여 원하는 패턴의 포토 공정을 수행한다(단계102).
그리고, 원하는 패턴의 포토 공정을 수행하기 위한 입력 포토 공정 조건을 저장한 후에(단계104), 정렬 센서(Alignment Sensor) 등의 오버레이 장비를 이용하여 포토 리소그래피 공정을 통해 형성된 패턴간의 오버레이를 측정하고, 오버레이 측정에 따른 출력 포토 공정 조건을 저장한다(단계106).
다음에, APC 시스템에서는 포토 리소그래피 공정 후 저장된 입력 포토 공정 조건 및 패턴간 오버레이 측정에 따른 출력 포토 공정 조건을 이용하여 최적 공정 조건을 산출하고(단계108), 이러한 최적 공정 조건을 제공하여 다음 포토 리소그래피 공정(포토 공정)을 수행한다(단계110).
상술한 단계102 내지 단계110의 과정을 반복 수행하는 중에 장비 효율을 일정하게 유지하기 위한 PM(Preventive Maintenance)을 수행하는 주기가 되면(또는 정렬 센서 등의 측정 센서에서 기준값 변동이 발생하면) APC 시스템에서는 PM 리셋(reset) 과정을 수행하여 이전 포토 공정 조건에 대한 데이터를 모두 삭제한 후에, 다음 포토 리소그래피 공정의 수행을 위해 샘플 웨이퍼를 이용하여 포토 공정을 수행하고, 이에 따른 최적공정 조건을 이용하여 포토 리소그래피 공정을 수행해야만 한다. 특히, 오버레이 측정을 위한 정렬 센서의 변동값 정보(예를 들면, X-mark Shift, Y-mark Shift 등)를 샘플 웨이퍼를 이용하여 보정해야만 한다.
일 예로서, 도 2는 종래에 따른 PM(Preventive Maintenance) 데이터를 설정하는 메뉴 화면을 예시한 도면이고, 도 3은 종래에 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하는 것을 예시한 도면으로, PM 리셋 주기가 되거나 또는 측정 센서에서 기준값 변동이 발생하면 도 2에 도시된 바와 같은 PM 리셋 메뉴 화면을 통해 이전 공정 조건에 대한 데이터가 삭제됨을 알 수 있고, RM 리셋 후에는 도 3에 도 시된 바와 같은 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 최적 공정 조건(Recommend)에서 E 시점 이후의 최적 공정 조건인 0.04의 값을 이용하여 포토 리소그래피 공정을 수행하지 못하게 됨을 알 수 있다.
따라서, 종래에 포토 리소그래피 공정을 제어하는 방법에서는 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서 등의 변동이 있으면 APC 시스템에서는 PM 리셋을 통해 이전 공정 조건에 대한 데이터를 모두 삭제한 후에, 샘플 웨이퍼를 이용하여 최적의 공정 조건을 도출하고, 정렬 센서의 변동값 정보를 보정해야만 함으로써, 즉, 포토 리소그래피 공정을 수행하는 과정에서 지속적으로 샘플 웨이퍼를 이용한 샘플 포토 공정을 수행해야 함으로써, 포토 리소그래피 공정 수행에 대한 효율 및 반도체 소자의 생산성을 저하시키고, 소요 비용을 증가시키는 요인으로 작용하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, PM(Preventive Maintenance) 주기가 되면 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보에 따른 이전 공정 조건을 통해 최적 공정 조건을 산출하고, 이를 이용하여 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있는 포토 리소그래피 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보에 따른 이전 공정 조건을 통해 최적 공정 조건을 산출하고, 이를 이용하여 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있는 포토 리소그래피 공정 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 관점에서 본 발명은, 반도체 소자 형성을 위한 포토 리소그래피 공정을 제어하는 공정 제어 시스템으로서, 입력 포토 공정 조건에 따라 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하고, 상기 입력 포토 공정 조건을 저장하는 포토 공정부와, 상기 포토 리소그래피 공정을 수행한 후에, 정렬 센서를 통해 특정 패턴간의 오버레이를 측정하고, 측정된 오버레이의 출력 공정 조건을 상기 정렬 센서의 변동값 정보와 함께 저장하는 오버레이 측정부와, 상기 입력 포토 공정 조건을 제공하여 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하고, 상기 정렬 센서를 통한 오버레이 측정을 제어하며, PM(Preventive Maintenance) 주기가 되거나 또는 상기 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 상기 저장된 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건을 이용한 가중치 계산 방식으로 이전 공정의 최적 공정 조건을 산출하고, 상기 정렬 센서의 변동값 정보를 이에 가중하여 상기 최적 공정 조건을 재산출하여 이에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하는 공정 제어부를 포함하는 포토 리소그래피 공정 제어 시스템을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에서 본 발명은, 반도체 소자 형성을 위한 포토 리소그래피 공정을 제어하는 방법으로서, 입력 포토 공정 조건을 이용하여 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하고, 상기 입력 포토 공정 조건을 저장하는 제 1 단계와, 상기 포토 리소그래피 공정을 통한 특정 패턴간의 오버레이를 측정한 후, 측정된 오버레이의 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 저장하 는 제 2 단계와, 상기 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하고, 산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하는 제 3 단계와, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 3 단계를 반복 수행하는 중에 PM(Preventive Maintenance) 주기가 되거나 또는 상기 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 상기 입력 포토 공정 조건, 출력 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출하는 제 4 단계와, 상기 추출된 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하는 제 5 단계와, 상기 재산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하는 제 6 단계를 포함하는 포토 리소그래피 공정 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 핵심 기술요지는, 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하며, 산출된 최적 공정 조건에 따라 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 입력 포토 공정 조건, 출력 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출하고, 추출된 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하며, 재산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행한 다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 포토 리소그래피 공정을 제어하는데 적합한 포토 리소그래피 공정 제어 시스템의 블록 구성도로서, 공정 제어부(402), 포토 공정부(404), 공정 데이터베이스(406) 및 오버레이 측정부(408)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 공정 제어부(402)는 예를 들면, APC(Advance Process Control) 시스템인 것으로, 입력 포토 공정 조건을 포토 공정부(404)로 제공하여 원하는 특정 패턴을 형성하는 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 포토 공정부(404)를 제어하고, 포토 리소그래피 공정을 수행한 후에, 정렬 센서 등을 이용하여 특정 패턴 간의 정렬도를 측정(오버레이 측정)하도록 오버레이 측정부(406)를 제어하며, 공정 데이터베이스(406)로부터 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 이용하여 최적 공정 조건을 산출하고, 이를 포토 공정부(404) 및 오버레이 측정부(408)로 제공하여 다음 포토 리소그래피 공정 및 다음 오버레이 측정을 수행하도록 제어한다. 이 때, 최적 공정 조건은 정렬 센서의 변동값 정보를 이용하여 이전 수행한 변동값 정보 중 최근 정보를 우선하여 가중치 계산 방식으로 산출될 수 있다.
여기에서, APC 시스템은 입력 공정 조건을 제공하고, 최적 공정 조건을 산출하여 제공하며, PM 주기가 되거나 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 최적 공정 조건을 재산출하여 제공함으로써 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하고, 특정 패턴의 오버레이 측정을 수행하도록 제어하는 APC 엔진(Engine) 및 PM 주기가 되거나 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 PM 리셋을 위한 메뉴 화면을 도시 생략된 모니터를 통해 디스플레이하는 사용자 인터페이스인 APC GUI(Graphic User Interface)를 포함한다.
또한, 공정 제어부(402)는 상술한 과정(즉, 포토 리소그래피 공정 및 오버레이 측정)을 반복 수행하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 공정 데이터베이스(406)로부터 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 포토 공정 조건을 추출하고, 이에 따라 최적 공정 조건을 재산출하고, 이를 포토 공정부(404) 및 오버레이 측정부(408)로 제공하여 다음 포토 리소그래피 공정 및 오버레이 측정을 수행하도록 제어한다.
이 때, 최적 공정 조건은 PM 수행 이전의 최적 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 이용하여 재산출되며, 도 6에 도시한 바와 같이 Old 항목의 -0.20 및 PM 항목의 0.2를 가중 계산하여 최적 공정 조건으로 -0.40의 값이 재산출됨을 알 수 있다. 여기에서, PM 수행 이전의 최적 공정 조건은 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건을 가중치 계산 방식으로 최근 수행된 공정 조건을 가중치 계산하여 이전의 최적 공정 조건을 산출한다.
그리고, 포토 공정부(404)는 예를 들면, 스텝퍼(Stepper) 등을 포함하는 것으로, 공정 제어부(402)로부터 제공되는 입력 포토 공정 조건에 따라 원하는 특정 패턴을 형성하고, 이러한 입력 포토 공정 조건을 공정 데이터베이스(406)에 저장하고, 이 후 공정 제어부(404)로부터 제공되는 최적 공정 조건에 따라 원하는 특정 패턴을 형성하며, 이러한 최적 공정 조건을 입력 포토 공정 조건으로 공정 데이터베이스(406)에 저장한다. 이러한 포토 리소그래피 공정이 수행된 해당 웨이퍼는 오버레이 측정부(408)로 제공된다.
다음에, 오버레이 측정부(408)는 예를 들면, 정렬 센서 등을 포함하는 것으로, 포토 리소그래피 공정을 통해 형성된 패턴에 포함된 정렬 마크(Alignment Mark)를 측정하여 특정 패턴간의 정렬도를 측정(오버레이 측정)하고, 이에 따른 출력 포토 공정 조건을 공정 데이터베이스(406)에 저장하며, 이 후 다음 포토 리소그래피 공정을 통해 형성된 패턴에 포함된 정렬 마크를 측정하여 특정 패턴간의 정렬도를 측정(오버레이 측정)하고, 이에 따른 출력 포토 공정 조건을 공정 데이터베이스(406)에 저장한다. 이 때, 오버레이 측정 후 정렬 센서의 변동값 정보가 함께 공정 데이터베이스(406)에 저장된다.
따라서, 포토 리소그래피 공정 제어 시스템에서 최적 공정 조건을 산출하여 이에 따라 포토 리소그래피 공정을 수행하는 과정을 반복하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생할 경우 이전 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하여 다음 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 포토 리소그래피 공정 제어 시스템에서 포토 리소그래피 공정을 수행하는 중에 PM 주기가 되면 정렬 센서의 변도치 정보를 포함하는 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하여 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하는 과정에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명에 따라 포토 리소그래피 공정을 제어하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, APC(Advanced Process Control) 시스템을 통해 포토 리소그래피 공정(포토 공정)을 수행하기 위한 공정 조건을 제공하고, 이에 따라 입력 포토 공정 조건을 이용하여 원하는 패턴의 포토 공정을 수행한다(단계502).
그리고, 원하는 패턴의 포토 공정을 수행하기 위한 입력 포토 공정 조건을 저장한 후에(단계504), 정렬 센서(Alignment Sensor) 등의 오버레이 장비를 이용하여 포토 리소그래피 공정을 통해 형성된 패턴간의 오버레이를 측정하고(단계506), 오버레이 측정에 따른 출력 포토 공정 조건을 저장한다(단계508).
다음에, APC 시스템에서는 포토 리소그래피 공정 후 저장된 입력 포토 공정 조건 및 패턴간 오버레이 측정에 따른 출력 포토 공정 조건을 이용하여 최적 공정 조건을 산출하고(단계510), 이러한 최적 공정 조건을 제공하여 다음 포토 리소그래피 공정(포토 공정)을 수행한다(단계512).
상술한 단계102 내지 단계110의 과정을 반복 수행하는 중에 공정 제어부(402)에서는 PM 주기가 되는지를 체크한다(단계514).
상기 단계(514)에서의 체크 결과, PM 주기가 될 경우 공정 제어부(402)에서는 공정 데이터베이스(406)로부터 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출한다(단계516).
그리고, 공정 제어부(402)에서는 추출된 공정 조건 중 정렬 센서의 변동값 정보에 따라 최적 공정 조건을 재산출한다(단계518). 이 때, 최적 공정 조건은 PM 수행 이전의 최적 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 이용하여 재산출되며, 도 6에 도시한 바와 같이 Old 항목의 -0.20 및 PM 항목의 0.2를 가중 계산하여 최적 공정 조건으로 -0.40의 값이 재산출됨을 알 수 있다. 여기에서, PM 수행 이전의 최적 공정 조건은 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건을 가중치 계산 방식으로 최근 수행된 공정 조건을 가중치 계산하여 이전의 최적 공정 조건을 산출한다.
이어서, 공정 제어부(402)에서는 재산출된 최적 공정 조건을 포토 공정부(404)로 제공하여 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어한다(단계520).
한편, 상술한 본 발명에서는 PM 주기가 되면 최적 공정 조건을 재산출하여 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하는 것으로 하여 설명하였으나, 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 이에 따라 최적 공정 조건을 재산출하여 다음 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있음은 물론이다.
따라서, 포토 리소그래피 공정 제어 시스템에서 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 과정에서 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 있으면 이전의 최적 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 이용하여 최적 공정 조건을 재산출하고, 이에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 PM 리셋 동작을 수행하여 이전 공정 조건을 모두 삭제하고, 포토 리소그래피 공정의 샘플링 공정을 수행하는 종래 방법과는 달리, 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하며, 산출된 최적 공정 조건에 따라 포토 리소그래피 공정을 반복 수행하는 중에 PM 주기가 되거나 또는 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 입력 포토 공정 조건, 출력 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출하고, 추출된 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하며, 재산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행함으로써, PM 리셋 동작 시 이전 공정 조건을 이용하여 최적 공정 조건을 재산출하여 다음 포토 리소그래피 공정을 효과적으로 제어할 수 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 반도체 소자 형성을 위한 포토 리소그래피 공정을 제어하는 공정 제어 시스템으로서,
    입력 포토 공정 조건에 따라 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하고, 상기 입력 포토 공정 조건을 저장하는 포토 공정부와,
    상기 포토 리소그래피 공정을 수행한 후에, 정렬 센서를 통해 특정 패턴간의 오버레이를 측정하고, 측정된 오버레이의 출력 공정 조건을 상기 정렬 센서의 변동값 정보와 함께 저장하는 오버레이 측정부와,
    상기 입력 포토 공정 조건을 제공하여 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하고, 상기 정렬 센서를 통한 오버레이 측정을 제어하며, PM(Preventive Maintenance) 주기가 되거나 또는 상기 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 상기 저장된 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건을 이용한 가중치 계산 방식으로 이전 공정의 최적 공정 조건을 산출하고, 상기 정렬 센서의 변동값 정보를 이에 가중하여 상기 최적 공정 조건을 재산출하여 이에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하도록 제어하는 공정 제어부
    를 포함하는 포토 리소그래피 공정 제어 시스템.
  6. 반도체 소자 형성을 위한 포토 리소그래피 공정을 제어하는 방법으로서,
    입력 포토 공정 조건을 이용하여 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하고, 상기 입력 포토 공정 조건을 저장하는 제 1 단계와,
    상기 포토 리소그래피 공정을 통한 특정 패턴간의 오버레이를 측정한 후, 측정된 오버레이의 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 저장하는 제 2 단계와,
    상기 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 산출하고, 산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하는 제 3 단계와,
    상기 제 1 단계 내지 상기 제 3 단계를 반복 수행하는 중에 PM(Preventive Maintenance) 주기가 되거나 또는 상기 정렬 센서의 기준값 변동이 발생하면 상기 입력 포토 공정 조건, 출력 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건을 추출하는 제 4 단계와,
    상기 추출된 이전 공정 조건에 따라 최적 공정 조건을 재산출하는 제 5 단계와,
    상기 재산출된 최적 공정 조건에 따라 다음 포토 리소그래피 공정을 수행하는 제 6 단계
    를 포함하는 포토 리소그래피 공정 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 5 단계의 최적 공정 조건은, 상기 PM 수행 이전의 상기 입력 포토 공정 조건, 출력 포토 공정 조건 및 정렬 센서의 변동값 정보를 포함하는 이전 공정 조건에 따라 재산출되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 5 단계의 최적 공정 조건은, 상기 입력 포토 공정 조건 및 출력 포토 공정 조건을 이용한 가중치 계산 방식으로 상기 이전 공정의 최적 공정 조건을 산출하고, 상기 정렬 센서의 변동값 정보를 이에 가중하여 재산출되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 공정 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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